高中物理 第5章 傳感器及其應(yīng)用 第2節(jié) 常見傳感器的工作原理 蜂鳴器介紹2素材 魯科版選修3-2（通用）

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1、蜂鳴器簡介 蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器、電子玩具、汽車電子設(shè)備、電話機(jī)、定時器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。 按其驅(qū)動方式的不同，可分為：有源蜂鳴器（內(nèi)含驅(qū)動線路）和無源蜂鳴器（外部驅(qū)動） 教你區(qū)分有源蜂鳴器和無源蜂鳴器,現(xiàn)在市場上出售的一種小型蜂鳴器因其體積小(直徑只有l(wèi)lmm)、重量輕、價格低、結(jié)構(gòu)牢靠，而廣泛地應(yīng)用在各種需要發(fā)聲的電器設(shè)備、電子制作和單片機(jī)等電路中。有源蜂鳴器和無源蜂鳴器的外觀如圖a、b所示。a)有源 b) 無源。 從圖a、b外觀上看，兩種蜂鳴器好像一樣，但仔細(xì)看，兩者的高度略有區(qū)別， 有源蜂鳴

2、器a， 高度為9mm， 而無源蜂鳴器b的高度為8mm。 如將兩種蜂鳴器的引腳郡朝上放置時，可以看出有綠色電路板的一種是無源蜂鳴器，沒有電路板而用黑膠封閉的一種是有源蜂鳴器。進(jìn)一步判斷有源蜂鳴器和無源蜂鳴器，還可以用萬用表電阻檔Rxl檔測試:用黑表筆接蜂鳴器 "+"引腳，紅表筆在另一引腳上來回碰觸，如果觸發(fā)出咔咔聲的且電阻只有8Ω(或16Ω)的是無源蜂鳴器;如果能發(fā)出持續(xù)聲音的且電阻在幾百歐以上的，是有源蜂鳴器。 有源蜂鳴器直接接上額定電源(新的蜂鳴器在標(biāo)簽上都有注明)就可連續(xù)發(fā)聲;而無源蜂鳴器則和電磁揚(yáng)聲器一樣，需要接在音頻輸出電路中才能發(fā)聲。 按構(gòu)造方式的不同，可分為：電磁式蜂鳴器和

3、壓電式蜂鳴器； 壓電式蜂鳴器 壓電式蜂鳴器主要由多諧振蕩器、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器及共鳴箱、外殼等組成。有的壓電式蜂鳴器外殼上還裝有發(fā)光二極管。 多諧振蕩器由晶體管或集成電路極成。當(dāng)接通電源后（1.5~15V直流工作電壓）,多諧振蕩器起振,輸出1.5~2.5kHZ的音頻信號，阻抗匹配器推動壓電蜂鳴片發(fā)聲壓電蜂鳴片由鋯鈦酸鉛或鈮鎂酸鉛壓電陶瓷材料制成。在陶瓷片的兩面鍍上銀電極，經(jīng)極化和老化處理后，再與黃銅片或不銹鋼片粘在一起。 電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動膜片及外殼等組成。接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場。 振動膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用

4、下， 周期性地振動發(fā)聲。 2、工作原理 蜂鳴器發(fā)聲原理是電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場來驅(qū)動振動膜發(fā)聲的，因此需要一定的電流才能驅(qū)動它，本實(shí)驗(yàn)用的蜂鳴器內(nèi)部帶有驅(qū)動電路，所以可以直接使用。當(dāng)與蜂鳴器連接的引腳為高電平時，內(nèi)部驅(qū)動電路導(dǎo)通，蜂鳴器發(fā)出聲音；當(dāng)與蜂鳴器連接的引腳為低電平，內(nèi)部驅(qū)動電路截止，蜂鳴器不發(fā)出聲音。 3、蜂鳴器的連線 本實(shí)驗(yàn)用的蜂鳴器內(nèi)部帶有驅(qū)動電路，所以可以直接將蜂鳴器的正極連接到數(shù)字口，蜂鳴器的負(fù)極連接到GND插口中。如下圖： 蜂鳴器發(fā)出聲音的時間間隔不同，頻率就不同，所以發(fā)出的聲音就不同。根據(jù)這一原理我們通過改發(fā)蜂鳴器發(fā)出聲音的時間間隔，來發(fā)出不同種聲音，來模擬各種聲音。 本程序首先讓蜂鳴器間隔1m發(fā)出一種頻率的聲音，循環(huán)80次；接著讓蜂鳴器間隔2ms發(fā)出另一種頻率的聲音，循環(huán)100次。